Teledyne LeCroy 2022-10-05

10Base-T1S 汽車乙太網 PLCA 週期時序的示波器測量

10Base-T1S 幀,帶顏色編碼解碼器疊加層
圖1.10Base-T1S
流的顏色編碼解碼使測量信號元件之間的時序變得容易。按兩下任何圖像進行放大。

10Base-T1S 觸發-解碼 (TD) 和 10Base-T1S 觸發、解碼、測量/圖形和眼圖 (TDME) 選項使 Teledyne LeCroy 示波器用戶能夠觸發和解碼來自 10Base-T1S 汽車乙太網信號的乙太網控制和有效載荷數據。

解碼採用顏色編碼,以便快速、直觀地瞭解消息幀與其他時間同步事件之間的關係。

瞭解各種協定元素的位置,可以使用標準示波器工具或 TDME 選件中包含的特殊串行總線測量輕鬆測量物理層避免碰撞 (PLCA) 週期時序。

 

測量 PLCA 週期時序以確保 10Base-T1S 混合段多點總線中連接節點的互操作性。

此類測試測量總線上事件相對於特定總線事件之間的時序,通常是主節點發起的 BEACON 信號。

讓我們看一個簡單的 10Base-T1S 網路示例,該網路具有兩個節點,即主節點(節點 0)和一個設備(節點 3)。

採集的波形如圖2所示,使用10Base-T1S TDME選項進行解碼。頂部網格顯示了完整的採集, 其中主要由 BEACON 信號組成,記錄了 2500 萬個樣本.在採集結束時是來自其他節點的兩個數據包。

螢幕底部的表格列出了完整採集中解碼的所有元素。

 


測量信標持續時間

游標放置在縮放上 10Base-T1S 幀解碼以測量信標持續時間.
圖2.變焦游標可精確測量 信標信號的持續時間.

在表格中找到所需的條目后,按兩下該行將彈出水平展開的縮放軌跡,詳細顯示所選條目。

在圖 2 中,來自節點 ID # 3 的數據包被選擇並在縮放跟蹤 Z1(從頂部開始的第二個網格)中展開,從而更容易讀取解碼。

可以使用表的時間列估計 BEACON 信號的持續時間, 該列報告解碼元素開頭的時間.取信標開始和隨後靜音開始之間的差異, 信標的持續時間為 2.1 μs.

水平相對游標也可用於以更高的精度測量解碼信號的時序。

確保游標測量的最佳精度的一個好方法是首先縮放要測量的跡線。

游標最初使用前面板游標按鈕或游標下拉功能表放置在解碼跡線 Z1 上的 BEACON 信號周圍。

然後,進一步將 Z1 跡線縮放到 Z3 允許游標以更高的精度移動和放置在 BEACON 的開頭和結尾。理想情況下,游標應放置在邏輯切換閾值處。

游標時間讀數顯示在螢幕右下角的時基註釋框下,讀數為 2.0820 μs。

這與 10Base-T1S 規範一致,即信標持續時間為 20 時鐘週期.在 10 MHz 時,這相當於 2 μs。

 


測量信標到數據包定時

游標放置在 10Base-T1S 幀解碼的變焦上,以測量從信標到數據包的時間.
圖3.兩個縮放上的游標用於測量  從信標結束到數據包開始的時間延遲.

更常見的測量是從信標結束到節點發送的數據包開始的時間.這表示節點的傳輸機會 (TO) 的時間延遲,在我們的示例節點 ID# 3 中。圖3顯示了測量設置。

表的時間列可用於估計從 BEACON 結束到節點 3 數據包開始的延遲。這是信標之後的靜音開始和流分隔符開始之間的區別 (SSD).靜音從 -84.2 μs 開始,SSD 從 -72.91 μs 開始,相差 11.29 μs。

游標可以像以前一樣使用, 只是這一次, 由於數據包的長度, 使用兩次縮放來查看信標的末尾 (Z3) 和數據包的開頭 (Z4) 具有足夠的解析度以準確放置遊標.縮放跡線上的重要測量點與變焦跡線 Z1 上的測量點對齊。測量的時間差為 11.2128 μs。

解碼信號的任何場之間的時間差可以用游標以這種方式測量。
 


測量信標的時間

過濾 10Base-T1S 解碼器結果表以僅顯示信標.
圖4.應用濾波器和串行總線測量參數來測量 信標之間的時間.

10Base-T1S TDME 選件包括10個串行總線測量參數,可應用於解碼的串行數據流。

10Base-T1S 特別感興趣的是增量消息參數, 可用於測量信標的時間.為此,首先通過按兩下「類型」列標題中的向下箭頭符號,然後輸入過濾條件(例如,包含信標)來過濾解碼器表以僅顯示類型 BEACON。

篩選表后,打開測量/圖形選項卡並使用活動解碼 N 作為源設置增量消息參數。

在圖 4 中, BEACON 傳輸之間測量的時間最小為 1.2608 毫秒, 最大為 1.3228 毫秒, 平均值為 1.28738 毫秒.

TDME 測量/圖形選項卡還允許您選擇將測量結果繪製為軌跡、趨勢或直方圖。在此範例中,選擇跟蹤函數並將其路由到數學跟蹤 F1。

每個測量的延遲值都與F1數學跟蹤中的採集同步繪製。